人教版高二物理选修3-3分子动理论同步练习

2019-2020学年高二物理第二学期人教版必修3-3分子动理论同步练习
▲不定项选择题
1．关于布朗运动的说法正确的是（　　）
A．温度越高布朗运动越剧烈，布朗运动就是热运动
B．布朗运动反映了分子的热运动
C．在室内看到尘埃不停地运动是布朗运动
D．室内尘埃的运动说明分子做无规则运动
2．如图所示为两分子系统的势能EP与两分子间距离r的关系曲线下列说法正确的是(
)
A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力B．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
3．相同质量的氧气和氢气温度相同，下列说法正确的是（　　）
A．每个氧分子的动能都比氢分子的动能大B．每个氢分子的速率都比氧分子的速率大
C．两种气体的分子平均动能一定相等D．两种气体的分子平均速率一定相等
4．如图所示是显微镜下观察水中一个小炭粒的“运动轨迹”，以小炭粒在A点开始计时，图中的A、B、C、D、E、F、G…各点是每隔20s小炭粒所在的位置，用折线连接这些点，就得到了图中小炭粒的“运动轨迹”，下列说法中正确的是（　　）
A．图中记录的是炭粒分子无规则运动的情况B．小炭粒的运动说明了水分子的无规则运动
C．在第30s末，小炭粒一定位于B、C连线的中点D．由实验可知，小炭粒越大，布朗运动越显著
5．a、b两分子相距较远，此时它们之间的分子力可忽略，设a固定不动，b逐渐向a
靠近，直到很难再靠近的整个过程中
(
)
A．分子力总是对b做正功
B．b总是克服分子力做功
C．b先克服分子力做功，然后分子力对b做正功
D．分子力先对b做正功，然后b克服分子力做功
6．下列说法正确的是
A．温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B．内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C．气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D．气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变
7．若以M表示水的摩尔质量，V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状况下水蒸气的质量密度，NA为阿伏加德罗常数，m、V0分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：其中（　　）
①
②
③
④
A．①和②都是正确的B．①和③都是正确的C．③和④都是正确的D．①和④都是正确的
8．己知阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为M(kg)，密度为，下面的结论中正确的是
A．铜所含原子的数目为
B．1个铜原子质量为
C．1个铜原子的体积是
D．1kg铜所含原子的数目为
9．一滴油酸酒精溶液含质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为，阿伏加德罗常数为，下列表达式中正确的有（　　）
A．油酸分子的直径
B．油酸分子的直径
C．油酸所含的分子数
D．油酸所含的分子数
10．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力F与两分子间距离r的关系如图中曲线所示，F＞0为斥力，F＜0为引力，a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则(
)
A．乙分子从a到b做加速运动，由b到c做减速运动
B．乙分子从b到d的过程中，两分子的分子势能一直增加
C．乙分子从a到b的过程中，两分子的分子势能一直减少
D．乙分子从a到c做加速运动，到达c时速度最大
▲填空题
11．PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，在无风状态下，其悬浮在空中做无规则运动。根据分子动理论可知：_________是分子平均动能大小的标志，所以气温________（选填“越高”或“越低”），PM2.5运动越剧烈。
12．某容器容积为V，充入氮气的密度为，摩尔质量M，阿伏伽德罗常数NA.则容器中氮气分子的总个数为________；氮气分子间的平均距离为___________。
13．如图所示为利用油膜法粗略测分子直径的示意图，其实验原理是油滴滴在水面上，会在水面上散开，形成________油膜.若把分子看成球形，先测出油滴的体积V，再测出油膜的面积S，就可以算出油分子的直径为________.
14．在标准大气压下，水的沸点是，用热力学温标可表示为________K.当水的温度从沸点下降到时，温度下降了________K.
15．在“用油膜法估测分子大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液。然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入50滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示，坐标格中每个小正方形方格的大小为2cm×2cm。
(1)由图可以估算出油膜的面积是_______cm2；
(2)由此估算出油酸分子的直径是_______m（保留两位有效数字）。
16．浙江大学制备出了一种超轻气凝胶——它刷新了目前世界上最轻固态材料的纪录。设该种气凝胶的密度为ρ（单位为g/m3），摩尔质量为M（单位为g/mol），阿伏加德罗常数为NA，则a克气凝胶所含有的分子数为______，每个气凝胶分子的体积是______。
17．如图所示，两个绝热的、容积相同的球状容器A、B，用带有阀门K的绝热细管连通，相邻两球球心的高度差为h。初始时，阀门是关闭的，A中装有2mol的氦（He），B中装有2mol的氪（Kr），二者的温度和压强都相同。气体分子之间的相互作用势能可忽略。现打开阀门K，两种气体相互混合，已知两种气体的摩尔质量，最终每一种气体在整个容器中均匀分布，两个容器中气体的温度相同。则两种气体混合后的温度________（填“高于”或“等于”或“低于”）混合前的温度，混合后氦分子的平均速率_____（填“大于”或“等于”或“小于”）氪分子的平均速率。
18．如图1所示，在斯特林循环的P－V图象中，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．
（1）B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态A对应的是_____（选填“①”或“②”）．
（2）在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4
J和20
J；在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20
J和12
J，则气体完成一次循环对外界所做的功为_____J．
19．家用温度计经常标有摄氏温度和华氏温度，摄氏温度是把冰点的温度定为____，水沸点的温度定为100，两温度之间分为100等份，每一份为1:而华氏温度把冰点定为32华氏度，把水的沸点定为212华氏度，中间分为180等份，每一等份为1华氏度.某天柳州市中午温度比早上温度升高了1，那么相当于升高____华氏度，人的正常体温若取36.8，为______华氏度?
20．在大气中，空气团竖直运动经过各气层的时间很短，因此，运动过程中空气团与周围空气热量交换极少，可看作绝热过程．潮湿空气团在山的迎风坡上升时，水汽凝结成云雨，到山顶后变得干燥，然后沿着背风坡下降时升温，气象上称这股干热的气流为焚风．(大气压强随高度的增加而减小)
(1)空气团在山的迎风坡上升时温度降低，原因是空气团__________(选填“对外放热”或“对外做功”)；设空气团的内能U与温度T满足U＝CT(C为一常数)，空气团沿着背风坡下降过程中，外界对空气团做的功为W，则此过程中空气团升高的温度ΔT＝________.
(2)若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d，已知水的密度为ρ、摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA.求：①一个小水滴包含的分子数n_____________;
②水分子直径的大小d0_________________.
▲计算题
21．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，写春晴天暖，鸟语花香的山村美景，对于前一句，请从物理学的角度进行解释．
22．氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出的能量，阿伏伽德罗常数，水的摩尔质量为??求：
(1)1g水分解后得到氢气分子总数；
(2)1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量．
结果取2位有效数字
23．油膜法估测分子大小的实验中，某实验小组用1
mL的油酸配置了500
mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得100滴油酸酒精溶液体积为1
mL，某同学查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量，密度为，取，求一滴油酸溶液中的油酸分子数目N．（结果保留两位有效数字）
24．根据水的密度为=1.0×103kg/m3和水的摩尔质量M=1.8×10–2kg，利用阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol–1，若将每个水分子近似成一个小球。试估算：
(1)水分子的直径；
(2)1L水中所含有的水分子个数。（以上结果均保留一位有效数字）
25．在标准状态下，有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状态下水蒸气的摩尔体积为Vm，求：
(1)它们中各有多少个水分子?
(2)它们中相邻两个水分子之间的平均距离是多大?（用立方体模型解题）
26．很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56
L，囊中氮气密度ρ＝2.5
kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028
kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6×1023
mol－1.试估算：
(1)囊中氮气分子的总个数N；
(2)囊中氮气分子间的平均距离．(结果保留1位有效数字)
27．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥。某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol－1。试求：（结果均保留一位有效数字）
(1)该液化水的质量；
(2)该液化水中含有水分子的总数N；
(3)一个水分子的直径d。
参考答案
1．B2．C3．C4．B5．D6．A7．B8．BC9．BC10．CD
11．温度
越高
12．
。
13．单分子
14．373
100
15．220cm2—260cm2
7.7×10-10m—9.1×10-10m
16．
17．低于
大于
18．不变
①
8
J
19．0
1.8
98.24
20．对外做功
21．花朵分泌的芳香油分子扩散加快，说明当时周边气温突然升高．
22．(1)个
(2)
J
23．
24．(1)4×10-10m；(2)个。
25．(1)
(2)
26．(1)3×1024个　(2)3×10－9
m
27．（1）；（2）个；（3）m